sexta-feira, 19 de outubro de 2012

Arquitetura de sistemas de controle

O aumento da demanda para a utilização dos sistemas de automação cada vez mais complexos, no sentido de envolver quantidade maior de requisitos conflitantes, torna necessária a adoção de uma arquitetura de controle que reflita uma organização hierárquica e distribuída que integra funções e características que permitam a plena execução das tarefas desejadas, previsibilidade dos resultados, tolerância à falhas e aprendizagem (MOORE et al, 1999).

A definição de uma arquitetura de controle consiste em especificar os componentes, suas interfaces, inter-relações e restrições. Tais especificações servem de base para as atividades de desenvolvimento do sistema de controle.

As arquiteturas dos sistemas de controle precisam ter a habilidade de adaptar-se à mudança, mas não devem resultar em sistemas que sejam inflexíveis, frágeis e difíceis de manter (BUSSMANN, 1998). A Tabela 1 apresenta os principais modelos de arquiteturas de controle e suas principais características (DILTIS et al., 1991).
Tabela 1. Comparativo de arquiteturas de controle.
Tipo de arquitetura



 




Características principais

(os termos entre aspas indicam uma qualificação relativa)
- utiliza um único componente central para decisões;
- resulta em “bom” gerenciamento e otimização do sistema;
- “baixa” velocidade de resposta, “difícil” utilização em sistemas complexos, “baixa” tolerância à falhas e “baixa” capacidade de expansão.




- arquitetura normalmente distribuída em três níveis de controle;
- “boa” robustez, capacidade de predição e eficiência melhor que na arquitetura centralizada;
- “fraca” resposta a falhas.

- “rápida” resposta a falhas de solução local;
- “boa” velocidade de resposta;
- visão parcial do sistema que implica em “fraca” resposta a falhas que exigem soluções que consideram o sistema como um todo.




arquitetura de controle híbrida

- “melhor” resposta a distúrbio;
- inclui interação entre o mesmo nível.





A arquitetura hierárquica parcial dinâmica ou híbrida une uma visão global do sistema com uma estrutura para uma reação relativamente ágil às variações imprevistas da planta. Desse modo, esta arquitetura permite de acordo com a conveniência um comportamento ao mesmo tempo hierárquico e heterárquico.

Assim os componentes devem ser cooperativos, autônomos, e em certas situações assumir uma estrutura de coordenação hierárquica. Por outro lado, para que o sistema sempre mantenha certo grau de desempenho é também necessário assegurar uma função de supervisão do funcionamento global do sistema.

Referências
BUSSMANN, S. (1998). An Agent-Oriented Architecture for Holonic Manufacturing Control. In Proceedings of the First Open Workshop of the Esprit Working Group on Intelligent Manufacturing Systems, Lausanne, pp. 1–12, 1998.
DILTIS, D.; BOYD, N.; WHORMS, H. The Evolution of Control Architectures for Automated Manufacturing Systems. Journal of Manufacturing Systems, vol. 10, no.1, pp. 63–79, 1991.
MOORE, M. L. et al. Complex Control System Design and Implementation using the NIST-RCS  software library. IEEE Control Systems Magazine, vol.19, nº 6, pp. 12-28, 1999.

Artigos relacionados:
- Arquiteturas de sistemas de controle holônico

Nenhum comentário:

Postar um comentário